전기공사기사 필기 기출문제복원 (2004-05-23)

전기공사기사 2004-05-23 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2004-05-23 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 15[℃]의 물 4[ℓ ]을 용기에 넣고 1[kW]의 전열기로 가열하여 90[℃]로 하는데 30분이 소요되었다. 이 장치의 효율은 약 몇[%]인가?

  1. 90
  2. 70
  3. 50
  4. 30
(정답률: 77%)
  • 전열기가 공급한 총 에너지 중 실제로 물의 온도를 높이는 데 사용된 열량의 비율을 계산하여 효율을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\text{효율} = \frac{c \times m \times \Delta T}{P \times t}$
    ② [숫자 대입] $\text{효율} = \frac{1 \times 4 \times (90 - 15)}{0.24 \times 1 \times 30 \times 60}$
    ③ [최종 결과] $\text{효율} = 69.77 \% \approx 70 \%$
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2. 넓이 20[m]× 30[m]의 실의 높이 3[m]인 천정 (天井)에 완전 확산성 유리를 펴고 그 배후에 전등을 다수 장치하여 천정에 균일한 휘도 0.004 [㏅/cm2]를 얻었다. 바닥중앙 의 조도[lx]는?

  1. 14
  2. 40
  3. 125.6
  4. 0.0126
(정답률: 65%)
  • 완전 확산성 면의 휘도와 바닥면 조도의 관계식을 이용하여 계산합니다. 먼저 주어진 휘도 단위를 $\text{cd/m}^2$로 환산한 후 조도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $E = \pi \times B$
    ② [숫자 대입] $E = \pi \times (0.004 \times 10^{4})$
    ③ [최종 결과] $E = 125.6$
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3. SF6의 특성이 아닌 것은?

  1. 무색, 무취, 가연성이다.
  2. 가볍다.
  3. 유전손이 적다.
  4. 기기를 소형화할 수 있다.
(정답률: 62%)
  • SF6 가스는 무색, 무취의 불연성 가스입니다. 따라서 가연성이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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4. 다음 중 주로 안개가 많은 지역의 송전선로에 사용되는 애자는?

  1. 라인 포스트 애자
  2. 스테이션 포스트 애자
  3. 트리 애자
  4. 스모그 애자
(정답률: 77%)
  • 안개가 많은 지역에서는 애자 표면에 수막이 형성되어 누설 전류가 증가하고 섬락이 발생하기 쉽습니다. 이를 방지하기 위해 갓의 형상을 특수하게 설계한 스모그 애자를 사용합니다.
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5. 다음 형광 방전관중 색온도가 가장 높은 것은?

  1. 백색
  2. 주광색
  3. 온백색
  4. 적색
(정답률: 78%)
  • 색온도는 광원의 색을 절대온도로 나타낸 것으로, 주광색은 약 $6500\text{K}$로 흑체온도와 유사하며 제시된 보기 중 가장 높은 색온도를 가집니다.
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6. 전자 비임 가열의 특징이 아닌 것은?

  1. 에너지의 밀도나 분포를 자유로이 조절할 수 없다.
  2. 고융점 재료 및 금속박 재료의 용접이 쉽다.
  3. 진공중에서 가열이 가능하다.
  4. 가열범위가 극히 국한된 부분에 집중시킬수 있어서 열에 의한 변질이 될 부분을 적게 할수 있다.
(정답률: 76%)
  • 전자 비임 가열은 전자빔의 특성을 이용하여 에너지의 밀도나 분포를 자유롭게 조절할 수 있다는 것이 핵심 장점입니다.

    오답 노트
    에너지의 밀도나 분포를 자유로이 조절할 수 없다: 조절이 가능함
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7. 올 커버 스위치(Enclosed Switches)의 주된 용도는?

  1. 옥내에서 교류 250V 이하인 전로
  2. 옥내에서 교류 3300V 이하인 전로
  3. 옥외에서 교류 600V 이하인 전로
  4. 옥외에서 교류 3300V 이하인 전로
(정답률: 56%)
  • 올 커버 스위치는 외부 노출을 방지하는 구조로, 주로 옥내에서 교류 $250\text{V}$이하인 전로를 제어하는 용도로 사용됩니다.
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8. 다음 중 고주파 유전가열에 부적당한 것은?

  1. 목재의 건조
  2. 목재의 접착
  3. 비닐막의 접착
  4. 금속 표면처리
(정답률: 79%)
  • 유전가열은 유전체(절연체) 내의 분자 운동을 이용하는 가열 방식입니다. 금속은 전도체이므로 유전가열이 아닌 유도가열(Induction Heating) 방식을 사용해야 합니다.
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9. 축전지의 충전방식중 전지의 자기방전을 보충함과 동시에 상용부하에 대한 전력 공급은 충전기가 부담하도록 하되, 충전기가 부담하기 어려운 일시적인 대전류 부하는 축전지로 하여금 부담케 하는 충전방식은?

  1. 보통충전
  2. 과부하충전
  3. 세류충전
  4. 부동충전
(정답률: 84%)
  • 충전기가 상용 부하를 담당하면서 축전지의 자기방전을 보충하고, 일시적인 대전류 부하 시에만 축전지가 보조하는 방식은 부동충전의 핵심 정의입니다.
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10. 반사율ρ , 투과율τ , 흡수율δ 일 때 이들의 관계식은?

  1. ρ +τ +δ =1
  2. ρ -τ -δ =1
  3. (ρ +τ )/δ =1
  4. ρ /(τ +δ ) = 1
(정답률: 81%)
  • 에너지 보존 법칙에 따라 입사된 빛의 총량은 반사된 양, 투과된 양, 흡수된 양의 합과 같아야 하므로 세 계수의 합은 항상 1이 됩니다.
    따라서 $\rho + \tau + \delta = 1$이 정답입니다.
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11. COS 설치에서 사용재료가 아닌 것은?

  1. 소켓아이
  2. 브라켓트
  3. 퓨즈링크
  4. 내오손결합애자
(정답률: 66%)
  • COS(컷아웃 스위치) 설치 시 사용되는 주요 재료에는 브라켓트, 퓨즈링크, 내오손결합애자가 포함되지만, 소켓아이는 해당 설비의 구성 재료가 아닙니다.
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12. 중량 50[t]의 전동차에 2[Km/h/s]의 가속도를 주는데 필요한 힘은?

  1. 62[Kg]
  2. 100[Kg]
  3. 310[Kg]
  4. 3100[Kg]
(정답률: 59%)
  • 전동차의 가속에 필요한 힘은 가속도와 무게의 곱에 전동차 계수를 적용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F = 31 \times a \times W$
    ② [숫자 대입] $F = 31 \times 2 \times 50$
    ③ [최종 결과] $F = 3100$
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13. 건전지와 감극제가 잘못 연결된 것은 ?

  1. 망간전지 - MnO2
  2. 산화은전지 - NH4Cl
  3. 공기전지 - O2
  4. 수은전지 - HgO
(정답률: 74%)
  • 건전지의 명칭은 일반적으로 감극제의 성분을 포함합니다. 산화은전지의 감극제는 $AgO_{2}$여야 하며, $NH_{4}Cl$은 망간전지의 전해액으로 사용되는 물질이므로 잘못 연결되었습니다.

    오답 노트
    망간전지: $MnO_{2}$ 사용
    공기전지: $O_{2}$ 사용
    수은전지: $HgO$ 사용
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14. 고압,특별고압기의 단락전류의 차단을 목적으로 사용되며 소호방식에 따라 한류형과 비한류형이 있는것은?

  1. 단로기
  2. 선로 개폐기
  3. 전력퓨즈
  4. 리크로저
(정답률: 77%)
  • 고압 및 특별고압 회로에서 단락전류를 차단하여 기기를 보호하는 장치로, 소호 방식에 따라 한류형과 비한류형으로 구분되는 것은 전력퓨즈입니다.
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15. 600V 2종 비닐절연전선의 설명 중 틀린 것은?

  1. 절연물이 75℃의 내열성를 갖는 비닐혼합물
  2. 전선의 표시기호는 HIV
  3. 허용온도는 75℃ 이하
  4. 평형도체 사용
(정답률: 64%)
  • 600V 2종 비닐절연전선(HIV)은 내열성 비닐혼합물을 사용하여 허용온도가 $75^{\circ}\text{C}$이하인 전선이며, 평형도체가 아닌 연동선을 사용합니다.
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16. 연쇄노점의 조명시설에 전기를 공급하는 전로에는 무엇을 시설 하여야 하는가?

  1. 단로기
  2. 누전차단기
  3. 기중차단기
  4. 배선용차단기
(정답률: 67%)
  • 연쇄노점의 조명시설은 사람이 쉽게 접촉할 수 있는 환경이므로, 감전 사고를 방지하기 위해 과전류 차단기보다 누전차단기를 설치하는 것이 적합합니다.
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17. 수은 증기압 10-2[mmHg]속에서 방전할 경우 발생하는 스펙트럼의 최대 에너지 파장[Å]은?

  1. 5791
  2. 4358
  3. 3663
  4. 2537
(정답률: 52%)
  • 저압 수은등의 경우 봉입가스 압력이 $10^{-2}\text{ mmHg}$ (0.01mmHg)일 때, 스펙트럼의 최대 에너지 파장은 $2537\text{ \AA}$에서 발생합니다.
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18. 피뢰기의 주요 구성요소는 어떤 것인가?

  1. 특성요소와 콘덴서
  2. 특성요소와 직렬 캡
  3. 소호리액터
  4. 특성요소와 소호 리액터
(정답률: 85%)
  • 피뢰기는 이상전압을 대지로 방전시키기 위한 특성요소와, 정상 상태에서 누설 전류를 억제하기 위한 직렬 갭(Gap)으로 구성됩니다.
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19. 전선 재료로서 구비조건이 잘못된 것은?

  1. 내식성이 작을 것
  2. 도전율이 클 것
  3. 가요성이 풍부할 것
  4. 인장강도가 클 것
(정답률: 87%)
  • 전선은 부식에 강해야 수명이 오래 유지되므로 내식성이 커야 합니다.

    오답 노트
    도전율, 가요성, 인장강도는 전선 재료가 갖추어야 할 필수적인 우수 조건입니다.
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20. 다음 중 인버터(inverter)란 어떤 것인가?

  1. 직류를 더 높은 직류로 변환하는 장치
  2. 교류 전원을 낮은 교류 전원으로 변환하는 장치
  3. 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 장치
  4. 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 장치
(정답률: 83%)
  • 인버터(Inverter)는 직류(DC) 전원을 입력받아 원하는 주파수와 전압의 교류(AC) 전원으로 변환하여 출력하는 전력 변환 장치입니다.
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2과목: 전력공학

21. 비등수형 원자로의 특색에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 열교환기가 필요하다.
  2. 기포에 의한 자기 제어성이 있다.
  3. 순환펌프로서는 급수펌프뿐이므로 펌프동력이 작다.
  4. 방사능 때문에 증기는 완전히 기수분리를 해야 한다.
(정답률: 10%)
  • 비등수형 원자로(BWR)는 원자로 압력용기 내에서 냉각수를 직접 끓여 증기를 발생시켜 터빈으로 보내는 구조이므로, 별도의 증기 발생기(열교환기)가 필요 없는 것이 가장 큰 특징입니다.

    오답 노트
    기포에 의한 자기 제어성: 보이드 계수가 음수이므로 출력 상승 시 기포가 증가하여 반응도가 감소함
    펌프동력: 1차 계통의 증기 발생기가 없어 급수펌프만으로 순환이 가능함
    기수분리: 원자로 내에서 직접 증기를 생성하므로 방사능 오염을 막기 위해 완전한 기수분리가 필수적임
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22. 전력용콘덴서를 변전소에 설치할 때 직렬리액터를 설치 코자 한다. 직렬리액터의 용량을 결정하는 식은? (단, fo는 전원의 기본주파수, C 는 역률개선용콘덴서의 용량, L 은 직렬리액터의 용량임)

(정답률: 7%)
  • 직렬리액터의 용량은 콘덴서의 용량과 기본주파수에서의 리액턴스 관계를 통해 결정하며, 제5고조파 제거를 위해 보통 $6\%$의 리액턴스를 갖도록 설계합니다.
    $$10\pi f_0 L = \frac{1}{10\pi f_0 C}$$
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23. 중성점 직접 접지방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1선 지락시 건전상의 전압은 거의 상승하지 않는다.
  2. 변압기의 단절연(段絶緣)이 가능하다.
  3. 개폐 서지의 값을 저감시킬 수 있으므로 피뢰기의 책무를 경감시키고 그 효과를 증대시킬 수 있다.
  4. 1선 지락전류가 적어 차단기가 처리해야 할 전류가 적다.
(정답률: 10%)
  • 중성점 직접 접지방식은 지락 사고 시 지락 전류가 매우 크게 흐르는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    1선 지락전류가 적어 차단기가 처리해야 할 전류가 적다: 직접 접지방식은 지락 전류가 매우 크기 때문에 고속도 차단기가 필요합니다.
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24. 다음 중 전력원선도에서 알 수 없는 것은?

  1. 전력
  2. 역률
  3. 손실
  4. 코로나 손실
(정답률: 14%)
  • 전력원선도는 전력 계통의 전력 흐름, 전압, 위상각 등을 시각적으로 나타낸 도표로, 전력, 역률, 손실 등은 분석 가능하지만 전선 표면에서 공기로 전하가 방전되는 현상인 코로나 손실은 확인할 수 없습니다.
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25. 기력발전소에서 1톤의 석탄으로 발생할 수 있는 전력량은 약 몇 kWh 인가? (단, 석탄의 발열량은 5500kcal/kg이고 발전소 효율을 33%로 한다.)

  1. 1860
  2. 2110
  3. 2580
  4. 2840
(정답률: 12%)
  • 석탄의 총 발열량에 발전 효율을 곱하여 유효 에너지를 구한 뒤, 이를 전력량 단위인 kWh로 환산하는 문제입니다. $1\text{kWh}$는 $860\text{kcal}$임을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{m \times H \times n}{860}$ (전력량 = 질량 $\times$ 발열량 $\times$ 효율 $\div$ 환산계수)
    ② [숫자 대입] $W = \frac{1000 \times 5500 \times 0.33}{860}$
    ③ [최종 결과] $W = 2110$
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26. 가공 송전선로에서 이상전압의 내습에 대한 대책으로 틀린 것은?

  1. 철탑의 탑각 접지저항을 작게 한다.
  2. 기기 보호용으로서의 피뢰기를 설치한다.
  3. 가공지선을 설치한다.
  4. 차폐각을 크게 한다.
(정답률: 9%)
  • 이상전압 침입을 방지하기 위해서는 가공지선을 설치하고 차폐각을 작게 하여 전선을 보호해야 합니다.

    오답 노트
    차폐각을 크게 한다: 차폐각이 커지면 뇌격이 전선에 직접 맞을 확률이 높아져 위험합니다.
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27. 제3조파의 단락전류가 흘러서 일반적으로 사용되지 않는 변압기 결선방식은?

  1. △-Y
  2. Y-△
  3. Y-Y
  4. △-△
(정답률: 10%)
  • Y-Y 결선은 제3고조파 전류가 흐를 수 있는 경로가 없어 자속이 왜곡되고, 이로 인해 기전력에 제3고조파가 포함되어 전압 파형이 왜곡되는 문제가 발생하여 일반적으로 사용되지 않습니다.
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28. 배전선의 전력손실 경감 대책이 아닌 것은?

  1. Feeder 수를 늘린다.
  2. 역률을 개선한다.
  3. 배전 전압을 높인다.
  4. Network 방식을 채택한다.
(정답률: 11%)
  • 전력손실 $P_{L}$은 전류의 제곱에 비례하므로, 전압을 높이거나 역률을 개선하여 전류를 줄여야 합니다. Network 방식은 전원 공급의 신뢰성을 높여 손실을 줄이는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    Feeder 수를 늘린다: 전력손실 경감과는 직접적인 상관관계가 없습니다.
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29. 송전 전력, 부하 역률, 송전 거리, 전력 손실 및 선간 전압이 같을 경우 3상3선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 전류는 단상 2선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 경우의 몇 배가 되는가?

  1. 1/√3배
  2. 2/3배
  3. 3/4 배
  4. 4/9배
(정답률: 10%)
  • 송전 전력 $P$가 동일할 때, 단상 2선식과 3상 3선식의 전류 관계를 비교합니다.
    ① [기본 공식] $I_{3} = \frac{P}{\sqrt{3} V}$
    ② [숫자 대입] $I_{1} = \frac{P}{V}$이므로 $$I_{3} = \frac{1}{\sqrt{3}} I_{1}$$
    ③ [최종 결과] $1/\sqrt{3}$ 배
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30. 6.6kV 고압 배전선로(비접지 선로)에서 지락보호를 위하여 특별히 필요치 않은 것은?

  1. 과전류계전기(OCR)
  2. 선택접지계전기(SGR)
  3. 영상변류기(ZCT)
  4. 접지변압기(GPT)
(정답률: 6%)
  • 비접지 선로의 지락 사고 시에는 지락 전류가 매우 작아 일반적인 과전류계전기(OCR)로는 검출이 어렵기 때문에 지락 보호용으로는 적합하지 않습니다.

    오답 노트
    선택접지계전기(SGR), 영상변류기(ZCT), 접지변압기(GPT): 비접지 선로에서 미세한 지락 전류를 검출하고 보호하기 위해 필수적인 장치들입니다.
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31. 유효낙차 100m, 최대사용수량 20m3/s인 발전소의 최대 출력은 약 몇 kW 인가? (단, 수차 및 발전기의 합성효율은 85% 라 한다.)

  1. 14160
  2. 16660
  3. 24990
  4. 33320
(정답률: 14%)
  • 수력 발전소의 출력 공식은 유효낙차, 사용수량, 효율을 곱하여 계산합니다.
    ① $P = 9.8 Q H \eta$
    ② $P = 9.8 \times 20 \times 100 \times 0.85$
    ③ $P = 16660$
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32. 온도가 t[℃]상승했을 때의 이도는 약 몇 m 정도 되는가? (단, 온도 변화전의 이도를 D1[m], 경간을 S[m], 전선의 온도계수를 α라 한다.)

(정답률: 12%)
  • 온도 상승에 따른 전선의 신장으로 인해 변화된 이도를 구하는 공식입니다.
    $$\sqrt{D_1^2 + \frac{3}{8} s^2 \alpha t}$$
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33. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 저압뱅킹방식은 전압 동요를 경감할 수 있다.
  2. 밸런서는 단상2선식에 필요하다.
  3. 수용률이란 최대수용전력을 설비용량으로 나눈 값을 퍼센트로 나타낸다.
  4. 배전선로의 부하율이 F일 때 손실계수는 F와 F2의 사이의 값이다.
(정답률: 11%)
  • 밸런서는 3상 3선식 또는 3상 4선식 계통에서 각 상의 부하 불평형을 개선하여 중성선 전류를 줄이기 위해 사용합니다.

    오답 노트
    밸런서는 단상2선식에 필요하다: 밸런서는 상 간의 균형을 맞추는 장치이므로 단상이 아닌 3상 계통에서 필요합니다.
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34. 보호계전기의 한시 특성 중 정한시에 관한 설명을 바르게 표현한 것은?

  1. 입력 크기에 관계없이 정해진 시간에 동작한다.
  2. 입력이 커질수록 정비례하여 동작한다.
  3. 입력 150%에서 0.2초 이내에 동작한다.
  4. 입력 200%에서 0.04초 이내에 동작한다.
(정답률: 18%)
  • 정한시 특성이란 입력(전류)의 크기와 관계없이 설정된 동작 시간이 일정하게 유지되는 특성을 말합니다.
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35. 역률 개선용 콘덴서를 부하와 병렬로 연결하고자 한다. △결선방식과 Y결선방식을 비교하면 콘덴서의 정전용량 (단위: ㎌)의 크기는 어떠한가?

  1. △결선방식과 Y결선방식은 동일하다.
  2. Y결선방식이 △결선방식의 1/2용량이다.
  3. △결선방식이 Y결선방식의 1/3용량이다.
  4. Y결선방식이 △결선방식의 1/√3용량이다.
(정답률: 12%)
  • 동일한 역률 개선 효과를 얻기 위해 $\Delta$결선과 Y결선을 비교하면, $\Delta$결선 시 콘덴서에 걸리는 전압이 상전압($V$)이 되고 Y결선 시에는 상전압이 $\frac{V}{\sqrt{3}}$이 됩니다. 동일 전력 보상 시 정전용량 $C$는 전압의 제곱에 반비례하므로 $\Delta$결선 방식의 정전용량은 Y결선 방식의 $\frac{1}{3}$배가 됩니다.
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36. 저압 배전선로의 플리커(fliker) 전압의 억제 대책으로 볼 수 없는 것은?

  1. 내부 임피던스가 작은 대용량의 변압기를 선정한다.
  2. 배전선은 굵은 선으로 한다.
  3. 저압뱅킹방식 또는 네트워크방식으로 한다.
  4. 배전선로에 누전차단기를 설치한다.
(정답률: 11%)
  • 플리커 현상은 전압 변동으로 인해 조명이 깜빡이는 현상으로, 전원 임피던스를 낮추어 전압 변동을 줄이는 것이 핵심 대책입니다.

    오답 노트
    배전선로에 누전차단기를 설치한다: 누전차단기는 지락 사고 시 인명 보호 및 화재 방지를 위한 장치이며, 전압 변동(플리커) 억제와는 무관합니다.
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37. 3상용 차단기의 정격 차단용량은?

  1. √3 ×정격전압×정격차단전류
  2. 3×정격전압×정격차단전류
  3. √3 ×정격전압×정격전류
  4. 3×정격전압×정격전류
(정답률: 23%)
  • 3상 전력 계통에서 차단기의 정격 차단용량은 3상 전력 공식인 $\sqrt{3} \times \text{정격전압} \times \text{정격차단전류}$로 계산합니다.
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38. 차단기 절연유를 여과한 후 절연내력을 시험하였을 때 절연내력은 최소 몇 kV 이상이면 양호한 것으로 판단 하는가? (단, 절연유 시험기기는 구직경 12.5mm로 간격 2.5mm에서 내압시험을 하였을 경우이다.)

  1. 15
  2. 30
  3. 50
  4. 100
(정답률: 13%)
  • 차단기 절연유의 절연내력 시험 기준에 관한 문제입니다. 구직경 $12.5\text{mm}$, 간격 $2.5\text{mm}$ 조건에서 시험했을 때, 절연내력이 $30\text{kV}$이상이어야 양호한 것으로 판단합니다.
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39. 그림과 같이 4단자 정수가 A1, B1, C1, D1인 송전선로의 양단에 Z s , Z r 의 임피던스를 갖는 변압기가 연결된 경우의 합성 4단자정수 중 A 의 값은?

  1. A =C1
  2. A =B1+A1Zr
  3. A =A1+C1Zs
  4. A =D1+C1Zr
(정답률: 8%)
  • 송전선로의 4단자 정수 행렬과 직렬 임피던스 $Z_s$의 행렬을 곱하여 합성 4단자 정수를 구하는 문제입니다.
    직렬 임피던스 $Z_s$의 4단자 정수 행렬은 $\begin{bmatrix} 1 & Z_s \\ 0 & 1 \end{bmatrix}$이며, 송전선로의 행렬은 $\begin{bmatrix} A_1 & B_1 \\ C_1 & D_1 \end{bmatrix}$ 입니다.
    합성 행렬 $A$는 두 행렬의 곱에서 1행 1열의 성분입니다.
    ① [기본 공식] $A = (1 \times A_1) + (Z_s \times C_1)$
    ② [숫자 대입] $A = A_1 + C_1 Z_s$
    ③ [최종 결과] $A = A_1 + C_1 Z_s$
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40. 345kV 2회선 선로의 선로 길이가 220km 이다. 송전용량 계수법에 의하면 송전용량은 약 몇 MW 인가? (단, 345kV의 송전용량 계수는 1200 이다.)

  1. 525
  2. 650
  3. 1050
  4. 1300
(정답률: 3%)
  • 송전용량 계수법을 이용하여 송전용량을 계산하는 문제입니다. 2회선 선로이므로 계산된 1회선 용량에 2를 곱하여 최종 용량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V^{2}}{L} \times K \times n$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{345^{2}}{220} \times 1200 \times 2$
    ③ [최종 결과] $P = 1300$
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3과목: 전기기기

41. 동기 발전기 2대로 병렬운전할 때 일치하지 않아도 되는 것은?

  1. 기전력의 크기
  2. 기전력의 위상
  3. 부하 전류
  4. 기전력의 주파수
(정답률: 17%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기, 위상, 주파수가 일치해야 한다는 점입니다. 부하 전류는 각 발전기의 용량이나 부하 분담 상태에 따라 달라질 수 있으므로 반드시 일치해야 하는 조건이 아닙니다.
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42. 직류 분권전동기의 단자 전압은 300[V], 정격 전기자전류 50[A], 전기자 저항은 0.05[Ω]이다. 기동전류를 정격전류의 1.5배로 억제하기 위한 기동저항 값[Ω]은?

  1. 3.95
  2. 4.95
  3. 5.95
  4. 6.95
(정답률: 9%)
  • 기동 시 전류를 제한하기 위해 전기자 회로에 직렬로 삽입하는 기동저항을 구하는 문제입니다. 기동전류는 정격전류의 $1.5$배인 $75\text{A}$로 설정합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I} - r$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{300}{75} - 0.05$
    ③ [최종 결과] $R = 3.95$
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43. 동기 전동기에서 단자전압보다 진상이 되는 전류는 어떤 작용을 하는가?

  1. 증자작용
  2. 감자작용
  3. 교차자화작용
  4. 아무작용도 없다.
(정답률: 14%)
  • 동기 전동기에서 전류가 단자전압보다 진상이 되면(콘덴서 성분), 주자속을 감소시키는 감자작용을 하여 역률을 개선하는 효과를 줍니다.
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44. 분권 전동기가 120[V] 전원에 접속되어 운전되고 있다. 부하시에는 50[A]가 흐르고 무부하로 하면 4[A]가 흐른다 분권 계자 회로의 저항은 40[Ω], 전기자 회로의 저항은 0.1[Ω]이다. 부하 운전시의 출력은 몇[KW]인가? (단, 브러시의 전압강하는 2[V] 이다.)

  1. 약 5.2
  2. 약 6.4
  3. 약 7.1
  4. 약 8.7
(정답률: 7%)
  • 분권 전동기의 부하 출력은 유기 기전력과 부하 전류의 차(전기자 전류 - 무부하 전류)를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = V - (I_{a} - I_{a0})r_{a} - e$$
    $$P = E \times (I_{a} - I_{a0})$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = 120 - (47 - 1) \times 0.1 - 2 = 113.4$$
    $$P = 113.4 \times (47 - 1) \times 10^{-3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 5.2$$
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45. 단상 유도 전압 조정기의 단락 권선의 역할은?

  1. 철손 경감
  2. 전압 강하 경감
  3. 절연 보호
  4. 전압 조정 용이
(정답률: 12%)
  • 단상 유도 전압 조정기에서 단락 권선은 누설 리액턴스를 감소시켜 전압 강하를 경감시키고 전압 조정 특성을 좋게 만드는 역할을 합니다.
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46. 직류기의 권선을 단중파권으로 감으면?

  1. 내부 병렬회로수가 극수만큼 생긴다.
  2. 균압환을 연결해야 한다.
  3. 저압 대전류용 권선이다.
  4. 내부 병렬 회로수가 극수에 관계없이 언제나 2이다.
(정답률: 19%)
  • 직류기의 권선법 중 단중파권은 권선이 한 극 내에서 끝나는 방식으로, 극수와 관계없이 내부 병렬 회로수 $a$가 항상 2가 되는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    내부 병렬회로수가 극수만큼 생긴다: 중권(Parallel winding)에 대한 설명입니다.
    저압 대전류용 권선이다: 병렬 회로수가 많은 중권의 특징입니다.
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47. 동기전동기에 설치한 제동권선의 역할에 해당되지 않는 것은?

  1. 난조방지
  2. 불평형 부하시의 전류와 전압 파형 개선
  3. 송전선의 불평형 부하시 이상전압 방지
  4. 단상 혹은 3상의 불평형 부하시 역상분에 의한 역회전의 전기자 반작용을 흡수하지 못함
(정답률: 14%)
  • 제동권선은 동기전동기의 기동을 돕고, 난조를 방지하며, 불평형 부하 시 발생하는 역상분에 의한 전기자 반작용을 흡수하여 전압 파형을 개선하는 역할을 합니다. 따라서 역상분에 의한 역회전의 전기자 반작용을 흡수하지 못한다는 설명은 제동권선의 역할과 정반대되는 내용입니다.
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48. 손실중 변압기의 온도상승에 관계가 가장 적은 요소는?

  1. 철손
  2. 동손
  3. 유전체손
  4. 와류손
(정답률: 15%)
  • 변압기의 온도 상승은 주로 철심에서 발생하는 철손(히스테리시스손, 와류손)과 권선에서 발생하는 동손에 의해 결정됩니다. 유전체손은 절연물에서 발생하는 매우 작은 손실로 온도 상승에 미치는 영향이 가장 적습니다.
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49. 동기 발전기에서 코일 피치와 극간격의 비를 β 라 하고 상수를 m, 1극 1상당 슬롯수를 q라고 할 때 분포권 계수를 나타내는 식은?

(정답률: 16%)
  • 분포권 계수는 권선을 여러 개의 슬롯에 나누어 배치했을 때 전압의 합이 단순 합산보다 감소하는 비율을 나타내며, 공식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{\sin(\frac{\pi}{2m})}{\frac{\pi}{2mq}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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50. 직류 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

  1. 계자 제어법
  2. 전력 제어법
  3. 전압 제어법
  4. 저항 제어법
(정답률: 10%)
  • 직류 전동기의 속도는 계자 자속, 단자 전압, 전기자 저항에 의해 결정되므로 계자 제어법, 전압 제어법, 저항 제어법을 사용합니다. 전력 제어법은 일반적인 속도 제어 방식에 해당하지 않습니다.
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51. 병렬운전을 하고 있는 두대의 3상 동기발전기 사이에 무효순환 전류가 흐르는 경우는?

  1. 여자전류의 변화
  2. 원동기의 출력변화
  3. 부하의 증가
  4. 부하의 감소
(정답률: 15%)
  • 동기발전기 병렬운전 시 여자전류를 변화시키면 각 발전기의 유도기전력 크기가 달라져 두 발전기 사이에 무효전력이 이동하는 무효순환 전류가 흐르게 됩니다.
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52. 정격 출력 P[KW], 역률 0.8, 효율 0.82로 운전되는 3상 유도 전동기에 2대를 V 결선으로 한 변압기로 전력을 공급할때 변압기 1대의 최소용량 [KVA]은?

(정답률: 13%)
  • 전동기의 입력 전력을 구한 뒤, V 결선 변압기 1대가 분담해야 하는 용량을 계산합니다. V 결선 시 변압기 1대의 용량은 전체 부하 용량의 $1.15$배(또는 $\frac{1}{\sqrt{3}}$ 분담)가 필요합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Capacity = \frac{P}{cos\theta \times \eta \times \sqrt{3}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Capacity = \frac{P}{0.8 \times 0.82 \times \sqrt{3}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{P}{\sqrt{3} \times 0.8 \times 0.82}$$
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53. 3상 유도전동기가 있다. 슬립 S[%]일 때 2차 효율은?

  1. 1-S
  2. 2-S
  3. 3-S
  4. 4-S
(정답률: 14%)
  • 유도전동기의 2차 효율은 슬립 $S$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\eta_2 = 1 - S$$
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54. 변압기에 있어서 부하와는 관계 없이 자속만을 발생시키는 전류는?

  1. 1차 전류
  2. 자화 전류
  3. 여자 전류
  4. 철손 전류
(정답률: 14%)
  • 변압기에서 부하의 유무와 상관없이 철심에 자속을 형성하기 위해 필요한 전류를 자화 전류라고 합니다.

    오답 노트
    여자 전류: 자화 전류와 철손 전류의 벡터 합
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55. 사이리스터를 이용한 교류전압 제어 방식은?

  1. 위상제어방식
  2. 레오나드방식
  3. 쵸퍼방식
  4. TRC(Time Ratio Control)방식
(정답률: 11%)
  • 사이리스터(SCR)는 게이트 신호를 통해 전류가 흐르기 시작하는 시점을 조절함으로써 전압의 출력 파형을 제어하는 위상제어방식을 사용합니다.

    오답 노트
    쵸퍼방식, TRC방식: 직류 전압 제어 방식
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56. 유도 전동기의 회전력은?

  1. 단자 전압에 무관
  2. 단자 전압에 비례
  3. 단자 전압의 1/2승에 비례
  4. 단자 전압의 2승에 비례
(정답률: 10%)
  • 유도 전동기의 토크(회전력)는 공급 전압의 제곱에 비례하는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 단자 전압의 2승에 비례합니다.
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57. 3상에서 2상을 얻기 위한 변압기의 결선법은?

  1. T결선
  2. Y결선
  3. V결선
  4. △결선
(정답률: 12%)
  • 3상 전원으로부터 2상 전원을 얻기 위해 사용하는 특수 결선 방식은 T결선입니다.
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58. 직류전동기의 총도체수는 80, 단중중권이며, 극수 2, 자속수 3.14[Wb]이다. 부하를 걸어 전기자에 10[A]가 흐르고 있을 때, 발생 토크[㎏ · m]는?

  1. 38.6
  2. 40.8
  3. 42.6
  4. 44.8
(정답률: 9%)
  • 직류전동기의 토크 공식을 이용하여 발생 토크를 구한 뒤, 이를 kg·m 단위로 환산합니다.
    ① $T = \frac{P Z \Phi I}{2 \pi a}$
    ② $T = \frac{2 \times 80 \times 3.14 \times 10}{2 \times 3.14 \times 2}$
    ③ $T = 400 \text{ N·m}$
    단위를 kg·m로 변환하면 $400 \div 9.8 \approx 40.8 \text{ kg·m}$ 입니다.
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59. 3상 권선형 유도전동기의 전부하 슬립이 5[%], 2차1상의 저항 1[Ω]이다. 이 전동기의 기동토크를 전부하 토크와 같도록 하려면 외부에서 2차에 삽입할 저항[Ω]은?

  1. 20
  2. 19
  3. 18
  4. 17
(정답률: 10%)
  • 권선형 유도전동기에서 기동 토크를 전부하 토크와 같게 하려면, 기동 시의 2차 저항과 전부하 시의 슬립을 고려한 등가 저항값이 일치해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{r_2}{s} = r_2 + R$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{0.05} = 1 + R$
    ③ [최종 결과] $R = 19$
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60. 브레시레스 DC 서보 모터의 특징이 아닌 것은?

  1. 고정자 전류와 계자가 항상 직교하고 있으므로 단위 전류당 발생 토크가 크고 역기전력에 의해 불필요한 에너지를 귀환하므로 효율이 좋다.
  2. 토크 맥동이 작고 전류 대 토크, 전압 대 속도의 비가 일정하므로 안정된 제어가 용이하다.
  3. 기계적 시간 상수가 크고 응답이 빠르다.
  4. 기계적 접점이 없고 신뢰성이 높으므로 보수가 불필요하다.
(정답률: 6%)
  • 브레시레스 DC 서보 모터는 기계적 접점이 없어 신뢰성이 높고 응답성이 매우 뛰어난 모터입니다. 따라서 기계적 시간 상수가 작아야 응답이 빠른 것이 특징이며, 기계적 시간 상수가 크다는 설명은 옳지 않습니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 어떤 제어계에서 입력신호를 가한 다음 출력신호가 정상상태에 도달할 때까지의 응답은?

  1. 정상응답
  2. 선형응답
  3. 과도응답
  4. 시간응답
(정답률: 7%)
  • 제어계에 입력이 가해진 후 출력 신호가 최종적인 정상상태(Steady-state)에 도달하기 전까지 나타나는 시간적 변화 과정을 과도응답이라고 합니다.
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62. z 변환함수 에 대응되는 라플라스 변환함수는? (단, T는 이상적인 샘플러의 샘플 주기이다.)

(정답률: 12%)
  • z-변환 함수 $\frac{Tz}{(z-1)^2}$는 시간 영역에서 $t \cdot u(t)$ 형태의 램프 함수를 샘플링한 결과에 대응하며, 이는 라플라스 변환 시 $\frac{1}{s^2}$로 변환됩니다.
    따라서 $\frac{Tz}{(z-1)^2}$에 대응되는 라플라스 변환함수는 입니다.
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63. 다음의 전달함수를 갖는 회로가 진상 보상회로의 특성을 가지려면 그 조건은 어떠한가?

  1. a>b
  2. a<b
  3. a>1
  4. b>1
(정답률: 8%)
  • 진상 보상회로는 영점(Zero)이 극점(Pole)보다 원점에 더 가까이 위치하여 위상을 앞서게 만드는 회로입니다.
    제시된 전달함수 $\langle img src='https://cbtbank.kr/images/ni/ni20040523/ni20040523m63.gif' \rangle$에서 영점은 $s = -b$, 극점은 $s = -a$입니다. 진상 보상이 되려면 $|b| < |a|$ 즉, $a > b$ 조건이 성립해야 합니다.
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64. 그림과 같은 회로에서 ei를 입력, eo를 출력으로 할 경우 전달함수는?

(정답률: 11%)
  • RLC 직렬 회로에서 커패시터 $C$ 양단 전압을 출력으로 하는 전압 분배 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{e_o}{e_i} = \frac\frac{1}{sC}}{R + sL + \frac{1}{sC}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{e_o}{e_i} = \frac{1}{sRC + s^2LC + 1}$
    ③ [최종 결과] $\frac{e_o}{e_i} = \frac{1}{LCs^2 + RCs + 1}$
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65. 그림과 같은 제어계에서 단위계단입력 D가 인가될 때 외란 D에 의한 정상편차는?

  1. 20
  2. 21
  3. 1/20
  4. 1/21
(정답률: 9%)
  • 외란 $D$에 의한 정상편차는 최종값 정리(Final Value Theorem)를 사용하여 구하며, 외란에서 출력까지의 전달함수에 입력 $1/s$을 곱해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e_{ss} = \lim_{s \to 0} s \cdot \frac{1}{1 + G(s)} \cdot \frac{1}{s} = \frac{1}{1 + G(0)}$
    ② [숫자 대입] $e_{ss} = \frac{1}{1 + \frac{20}{1+0}} = \frac{1}{1 + 20}$
    ③ [최종 결과] $e_{ss} = \frac{1}{21}$
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66. 함수 f(t)=e-2tcos3t의 라플라스 변환은?

(정답률: 13%)
  • 라플라스 변환의 이동 정리(s-shifting theorem)를 이용합니다. $\cos \omega t$의 변환인 $\frac{s}{s^2 + \omega^2}$에서 $e^{at}$가 곱해지면 $s$ 대신 $s-a$를 대입합니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{e^{at}\cos \omega t\} = \frac{s-a}{(s-a)^2 + \omega^2}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{e^{-2t}\cos 3t\} = \frac{s-(-2)}{(s-(-2))^2 + 3^2} = \frac{s+2}{(s+2)^2 + 9}$
    ③ [최종 결과] $F(s) = \frac{s+2}{s^2 + 4s + 13}$
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67. 다음 그림 중 림에 알맞는 신호 이름은?

  1. 기준입력
  2. 동작신호
  3. 조작량
  4. 제어량
(정답률: 16%)
  • 제어 시스템의 블록선도에서 기준입력과 피드백 신호의 차이(오차)가 계산되어 제어 요소로 들어가는 신호를 동작신호라고 합니다.
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68. 그림과 같은 정현파 교류를 푸리에 급수로 전개할 때 직류분은?

  1. Im
(정답률: 5%)
  • 정현파 교류의 직류분은 한 주기 동안의 평균값과 같습니다. 주어진 파형은 $0$부터 $2\pi$까지 한 주기를 가지며, $\pi$까지는 양의 반파, $\pi$부터 $2\pi$까지는 음의 반파가 대칭을 이루는 정현파입니다.
    ① [기본 공식] $I_{dc} = \frac{1}{T} \int_{0}^{T} i(t) dt$
    ② [숫자 대입] $I_{dc} = \frac{1}{2\pi} \int_{0}^{2\pi} I_m \sin(\omega t) dt$
    ③ [최종 결과] $I_{dc} = 0$
    따라서 정답은 입니다.
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69. 분포정수 전송선로에 대한 서술에서 잘못된 것은?

  1. R/L=G/C인 선로를 무왜형로라 한다.
  2. R = G = 0인 선로를 무손실회로라 한다.
  3. 무손실선로, 무왜형선로의 감쇠정수는 √RG 이다.
  4. 무손실선로, 무왜형회로에서의 위상속도는 1/√CL이다.
(정답률: 11%)
  • 무손실 선로($R=G=0$)와 무왜형 선로($R/L=G/C$)의 경우, 에너지 손실이 없거나 왜곡이 없는 상태이므로 감쇠정수는 $0$이 됩니다.

    오답 노트
    무왜형로: $R/L=G/C$ 조건을 만족하는 선로
    무손실회로: $R=G=0$인 선로
    위상속도: $v = 1/\sqrt{CL}$ 공식이 성립함
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70. 무접점 릴레이의 장점이 아닌 것은?

  1. 동작속도가 빠르다.
  2. 온도의 변화에 강하다.
  3. 고빈도 사용에 견디며 수명이 길다.
  4. 소형이고 가볍다.
(정답률: 6%)
  • 무접점 릴레이는 물리적인 접점의 이동이 없으므로 동작 속도가 매우 빠르고, 마모가 없어 고빈도 사용에도 수명이 길며 소형·경량화가 가능하다는 장점이 있습니다. 하지만 반도체 소자를 이용하므로 온도의 변화에 민감하여 열에 약한 특성을 가집니다.
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71. 다음에서 Fe(t)는 우함수, Fo(t)는 기함수를 나타낸다. 주기함수 f(t)=Fe(t)+Fo(t)에 대한 다음의 서술중 바르지 못한 것은?

  1. Fe(t) Fe(-t
  2. Fo(t)=- Fo(-t)
  3. Fe(t)=1/2[f(t)-f(-t)]
  4. Fo(t)=1/2[f(t)-f(-t)]
(정답률: 13%)
  • 주기함수 $f(t)$는 우함수 성분 $F_e(t)$와 기함수 성분 $F_o(t)$의 합으로 나타낼 수 있습니다. 우함수는 $F_e(t) = \frac{1}{2}[f(t) + f(-t)]$로 정의되고, 기함수는 $F_o(t) = \frac{1}{2}[f(t) - f(-t)]$로 정의됩니다.

    오답 노트
    Fe(t)=1/2[f(t)-f(-t)]: 우함수의 정의는 두 식의 합(+)이어야 합니다.
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72. 3상 △부하에서 각 선전류를 Ｉa, Ｉb Ic 라 하면 전류의 영상분은?( 단, 회로 평형 상태임)

  1. ∞
  2. -1
  3. 1
  4. 0
(정답률: 13%)
  • 평형 3상 회로에서는 각 상의 전류 합이 $0$이 되며, 대칭 좌표법에 따라 영상분 전류는 세 상 전류의 합의 $\frac{1}{3}$로 정의됩니다. 회로 평형 상태에서는 영상분이 존재하지 않으므로 값은 $0$입니다.
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73. 구동점 임피던스(driving point impedance) Z(s)에 있어서 영점(zero)은?

  1. 전류가 흐르지 않는 상태이다
  2. 회로상태와 관련없다
  3. 개방회로 상태를 나타낸다
  4. 단락회로 상태를 나타낸다
(정답률: 9%)
  • 구동점 임피던스 $Z(s)$에서 영점(zero)은 $Z(s) = 0$이 되는 지점을 의미합니다. 임피던스가 $0$이라는 것은 저항이 없는 상태와 같으므로, 이는 전기적으로 단락회로 상태를 나타냅니다.
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74. Δ 결선된 부하를 Y결선으로 바꾸면 소비전력은 어떻게 되는가? (단, 선간전압은 일정하다.)

  1. 3배
  2. 6배
  3. 1/3배
  4. 1/6배
(정답률: 14%)
  • 선간전압이 일정할 때 $\Delta$ 결선을 $Y$ 결선으로 바꾸면, 각 상에 걸리는 전압이 $V$에서 $\frac{V}{\sqrt{3}}$으로 감소합니다. 전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 저항값이 동일하다면 소비전력은 $(\frac{1}{\sqrt{3}})^2 = \frac{1}{3}$배가 됩니다.
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75. 어떤 회로에 e(t)=Emsin ωt[V]를 가했을 때, i(t)=Im (sinωt -1/√3sin 3ωt)[A]가 흘렀다고 한다. 이 회로의 역률은?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 0.87
  4. 0.92
(정답률: 7%)
  • 역률은 전압과 전류의 기본파 성분 사이의 위상차에 의해 결정되며, 고조파 성분은 역률 계산 시 고려하지 않습니다. 주어진 전압 $e(t) = E_m \sin \omega t$와 전류 $i(t) = I_m (\sin \omega t - \frac{1}{\sqrt{3}} \sin 3\omega t)$에서 기본파 성분은 모두 $\sin \omega t$로 위상차가 $0$입니다. 하지만 일반적인 전력공학 문제의 맥락에서 왜곡률을 포함한 전체 역률을 구할 때, 기본파 전류 $I_1 = I_m$과 실효값 전류 $I_{rms} = \sqrt{I_m^2 + (\frac{I_m}{\sqrt{3}})^2} = \sqrt{\frac{4}{3}} I_m$의 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\text{역률} = \frac{I_1}{I_{rms}}$
    ② [숫자 대입] $\text{역률} = \frac{1}{\sqrt{1 + (\frac{1}{\sqrt{3}})^2}} = \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{3}}} = \frac{1}{\sqrt{\frac{4}{3}}} = \frac{\sqrt{3}}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{역률} \approx 0.866 \approx 0.87$
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76. 3개의 같은 저항 R[Ω ]를 그림과 같이 △결선하고, 기전력 V[V], 내부저항 r[Ω]인 전지를 n개 직렬 접속했다. 이 때 전지내를 흐르는 전류가 I[A]라면 R는 몇[Ω]인가?

(정답률: 8%)
  • 전지 $n$개가 직렬 연결되어 전체 기전력은 $nV$, 내부저항은 $nr$이 됩니다. $\Delta$결선된 저항 $R$ 3개 중 2개가 병렬로 연결된 구조이므로 합성저항은 $\frac{2}{3}R$이 됩니다. 옴의 법칙을 적용하여 $R$에 대해 정리합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{nV}{nr + \frac{2}{3}R}$
    ② [숫자 대입] $nr + \frac{2}{3}R = \frac{nV}{I}$
    ③ [최종 결과] $R = \frac{3}{2}n(\frac{V}{I} - r)$
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77. 다음의 상태선도에서 가관측성(observability)에 대해 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. x1은 관측할 수 없다.
  2. x2은 관측할 수 없다.
  3. x1, x2모두 관측할 수 없다.
  4. 이 계통은 완전히 가관측에 있다.
(정답률: 10%)
  • 상태선도에서 출력 $C(t)$로 가는 경로를 분석하면, 상태변수 $x_{1}$은 출력으로 연결되는 경로가 존재하여 관측이 가능하지만, $x_{2}$는 출력 $C(t)$로 도달하는 경로가 없어 관측할 수 없습니다. 따라서 $x_{2}$은 관측할 수 없다는 설명이 옳습니다.
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78. 다음의 설명 중 틀린 것은?

  1. 최소위상 함수는 양의 위상여유이면 안정하다.
  2. 최소위상 함수는 위상여유가 0이면 임계안정하다.
  3. 최소위상 함수의 상대안정도는 위상각의 증가와 함께 작아진다.
  4. 이득 교차 주파수는 진폭비가 1 이 되는 주파수이다.
(정답률: 15%)
  • 최소위상 함수에서 상대안정도는 위상여유(Phase Margin)와 직결됩니다. 위상각이 증가하여 위상여유가 커질수록 시스템의 상대안정도는 더 높아지므로, 위상각의 증가와 함께 작아진다는 설명은 틀린 것입니다.
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79. 특성방정식이 다음과 같이 주어지는 계가 있다. 이 계가 안정되기 위하여서는 K 와 T 사이의 관계는 어떻게 되는 가? (단, K와 T는 정의 실수다)

  1. (1+5KT)>K
  2. (5KT)>K
  3. (1+5KT)<K
  4. (5KT)<K
(정답률: 11%)
  • 3차 특성방정식 $P(s) = s^3 + 2s^2 + (1+5KT)s + 2K = 0$의 안정도 판별을 위해 루스-허위츠(Routh-Hurwitz) 안정도 판별법을 적용합니다.
    계수가 모두 양수여야 하며, $s^2$ 항의 계수와 $s^1$ 항의 계수의 곱이 $s^3$ 항의 계수와 $s^0$ 항의 계수의 곱보다 커야 합니다.
    $$2 \times (1+5KT) > 1 \times 2K$$
    $$2 + 10KT > 2K$$
    $$1 + 5KT > K$$
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80. 다음 회로의 정상상태에서 저항에서 소비되는 전력 [W]은? (단, R=50[Ω], L=50[H]이다)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 9%)
  • RL 직렬회로의 정상상태에서 인덕터 $L$은 단락(Short) 상태가 되어 저항 $R$만으로 구성된 회로가 됩니다. 따라서 소비 전력은 저항의 전력 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V^{2}}{R}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{100^{2}}{50}$
    ③ [최종 결과] $P = 200$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 방전등용 변압기의 2차 단락전류나 관등회로의 동작전류가 몇 ㎃ 이하인 방전등을 시설하는 경우 방전등용 안정기의 외함 및 방전등용 전등기구의 금속제 부분에 옥내방전등공사의 접지공사를 하지 않아도 되는가? (단, 방전등용 안정기를 외함에 넣고 또한 그 외함과 방전등용 안정기를 넣을 방전등용 전등기구를 전기적으로 접속하지 않도록 시설한다고 한다.)

  1. 25
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 7%)
  • 방전등용 변압기의 2차 단락전류나 관등회로의 동작전류가 $50\text{mA}$이하인 경우에는 특정 시설 조건(안정기 외함과 전등기구의 전기적 미접속 등)을 만족할 때 접지공사를 생략할 수 있습니다.
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82. 호텔 또는 여관 각 객실의 입구 등에 조명용 백열전등을 시설할 때는 몇 분 이내에 소등되는 타임 스위치를 시설 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 13%)
  • 호텔 또는 여관 각 객실의 입구 등에 조명용 백열전등을 시설할 때는 에너지 절약 및 효율적인 관리를 위해 1분 이내에 소등되는 타임 스위치를 시설하여야 합니다.
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83. 동일 지지물에 고·저압을 병가할 때 저압 가공전선은 어느 위치에 시설하여야 하는가?

  1. 고압 가공전선의 상부에 시설
  2. 동일 완금에 고압 가공전선과 평행되게 시설
  3. 고압 가공전선의 하부에 시설
  4. 고압 가공전선의 측면으로 평행되게 시설
(정답률: 14%)
  • 동일 지지물에 고압과 저압 가공전선을 함께 시설(병가)할 때는 안전을 위해 전압이 낮은 저압 가공전선을 고압 가공전선의 하부에 시설해야 합니다.
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84. 사용전압이 35000V이하인 특별고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우, 특별고압 가공전선로의 보안공사는?

  1. 고압보안공사
  2. 제1종 특별고압보안공사
  3. 제2종 특별고압보안공사
  4. 제3종 특별고압보안공사
(정답률: 18%)
  • 사용전압이 $35000\text{V}$이하인 특별고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우에는 제2종 특별고압보안공사를 시행해야 합니다.
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85. 특별고압 가공전선이 도로 등과 교차하여 도로 상부측에 시설될 경우에 보호망도 같이 시설하려고 한다. 보호망 은 제 몇 종 접지공사로 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별제3종 접지공사
(정답률: 12%)
  • 특별고압 가공전선로의 보호망은 안전을 위해 제1종 접지공사를 적용합니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경으로 인해 현재는 종별 접지 개념이 폐지되었으나, 기출 문제의 정답 기준으로는 제1종 접지공사가 맞습니다.
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86. 지중에 매설되어 있고 대지와의 전기저항치가 3Ω인 금속 제 수도관로를 접지공사의 접지극으로 사용할 때 접지선과 수도관로의 접속은 안지름 75mm 이상인 수도관의 경우에 몇 m 이내의 부분에서 하여야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 8
  4. 10
(정답률: 8%)
  • 금속제 수도관로를 접지극으로 사용할 때, 안지름 $75\text{mm}$이상인 수도관의 경우 접지선과 수도관로의 접속은 $5\text{m}$이내의 부분에서 해야 합니다.
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87. 고·저압 혼촉시의 위험을 방지하기 위하여 혼촉방지판이 있는 변압기를 설치할 때 이 혼촉방지판에는 일반적으로 제 몇 종 접지공사를 하는가?

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별제3종
(정답률: 14%)
  • 변압기의 고·저압 혼촉 시 저압측의 전위 상승을 억제하여 인명과 기기를 보호하기 위해 혼촉방지판에는 제2종 접지공사를 시행합니다.
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88. 정격전류가 15A를 넘고 20A 이하인 배선용차단기로 보호되는 저압 옥내전로의 콘센트는 정격전류가 몇 A 이하인 것을 사용하여야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 50
(정답률: 9%)
  • 저압 옥내전로의 콘센트 정격전류는 해당 전로를 보호하는 배선용차단기의 정격전류 이하로 선정해야 합니다. 차단기 정격전류가 $15\text{A}$ 초과 $20\text{A}$이하이므로 콘센트 정격전류는 $20\text{A}$이하를 사용합니다.
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89. 400V가 넘는 저압 옥내배선의 사용 전선으로 단면적이 1mm2 이상의 케이블을 사용할 때 일반적인 경우, 어떤종류의 케이블을 사용하여야 하는가?

  1. 폴리에틸렌 절연 비닐 시이즈케이블
  2. 클로로프렌 외장 케이블
  3. 미네럴 인슈레이션 케이블
  4. 부틸고무 절연 폴리에틸렌 시이즈케이블
(정답률: 12%)
  • 400V를 초과하는 저압 옥내배선에서 단면적 $1\text{mm}^2$이상의 케이블을 사용할 때는 내열성과 절연 성능이 뛰어난 미네럴 인슈레이션 케이블을 사용해야 합니다.
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90. 고압 및 특별고압 가공 전선로로부터 공급을 받는 수용 장소의 인입구에 반드시 시설하여야 하는 것은?

  1. 댐퍼
  2. 아킹혼
  3. 조상기
  4. 피뢰기
(정답률: 16%)
  • 고압 및 특별고압 가공 전선로로부터 전력을 공급받는 수용가의 인입구에는 낙뢰나 이상전압으로부터 내부 설비를 보호하기 위해 피뢰기를 반드시 설치해야 합니다.
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91. "제2차 접근상태"를 바르게 설명한 것은?

  1. 가공 전선이 전선의 절단 또는 지지물의 도괴 등이 되는 경우에 당해 전선이 다른 시설물에 접속될 우려가 있는 상태를 말한다.
  2. 가공 전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 그 가공 전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 3m미만인 곳에 시설되는 상태를 말한다.
  3. 가공 전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 그 가공 전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 3m이상에 시설되는 것을 말한다.
  4. 가공 전선로 중 제1차 접근시설로 접근할 수 없는 시설로서 제2차 보호조치나 안전시설을 하여야 접근할수 있는 상태의 시설을 말한다.
(정답률: 9%)
  • 제2차 접근상태란 가공 전선이 다른 시설물과 접근할 때, 그 전선이 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 $3\text{m}$ 미만인 곳에 시설되어 접촉 위험이 있는 상태를 의미합니다.
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92. 특별고압 가공 전선로에 사용되는 B종 철주 중 각도형은 전선로 중 최소 몇 도를 넘는 수평각도를 이루는 곳에 사용되는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 8
  4. 10
(정답률: 10%)
  • 특별고압 가공 전선로의 B종 철주 중 각도형은 전선로의 수평각도가 $3^\circ$를 넘는 곳에 설치하여 전선의 장력에 의한 지지력을 확보합니다.
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93. 옥내에 시설하는 저압 전선으로 나전선을 사용할 수 있는 배선공사는?

  1. 합성수지관공사
  2. 금속관공사
  3. 버스덕트공사
  4. 플로어덕트공사
(정답률: 11%)
  • 버스덕트공사는 전선로를 금속함 내에 수납하는 구조로, 옥내 시설 시 예외적으로 나전선을 사용할 수 있는 배선공사 방식입니다.
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94. 직류식 전기철도용 전차선로의 절연부분과 대지간의 절연 저항은 가공 직류 전차선인 경우, 사용전압에 대한 누설 전류가 연장 1km 마다 몇 mA 를 넘지 아니하도록 유지하여야 하는가? (단, 강체 조가식은 제외한다.)

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 7%)
  • 전기철도 설계 기준에 따라 가공 직류 전차선로의 절연 저항은 누설 전류가 연장 $1\text{km}$ 마다 $10\text{mA}$를 넘지 않도록 유지해야 합니다.
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95. 설계하중 900kg인 철근콘크리트주의 길이가 16m라 한다. 이 지지물을 안전률을 고려하지 않고 시설하려고 하면, 땅에 묻히는 깊이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2. 0
  2. 2.3
  3. 2.5
  4. 2.8
(정답률: 13%)
  • 철근콘크리트주의 매설 깊이를 구하는 문제입니다. 지지물의 매설 깊이는 일반적으로 전체 길이의 $1/6$이상으로 시설해야 합니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{L}{6}$
    ② [숫자 대입] $D = \frac{16}{6}$
    ③ [최종 결과] $D = 2.67$
    계산 결과 $2.67\text{ m}$이상이어야 하므로, 보기 중 이 조건을 만족하는 최소값은 $2.8\text{ m}$입니다.
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96. 사용 전압이 154kV인 가공 송전선의 시설에서 전선과 식물과의 이격거리는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.8
  2. 3.2
  3. 3.6
  4. 4.2
(정답률: 7%)
  • 가공 송전선과 식물 사이의 이격거리는 전압에 따라 규정되어 있습니다. 사용 전압이 $154\text{ kV}$인 경우, 전선과 식물 사이의 이격거리는 $3.2\text{ m}$이상으로 유지해야 합니다.
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97. 저·고압 가공 전선과 가공 약전류전선 등을 동일 지지물에 시설하는 경우로서 옳지 않은 방법은?

  1. 가공 전선을 가공 약전류전선 등의 위로하고 별개의 완금류에 시설할 것
  2. 전선로의 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 1.5 이상일 것
  3. 가공 전선과 가공 약전류전선 등 사이의 이격거리는 저압과 고압이 모두 75cm 이상일 것
  4. 가공 전선이 가공 약전류전선에 대하여 유도작용에 의한 통신상의 장해를 줄 우려가 있는 경우에는 가공 전선을 적당한 거리에서 연가할 것
(정답률: 13%)
  • 가공 전선과 약전류전선을 동일 지지물에 시설할 때의 이격거리 기준을 묻는 문제입니다. 저압 가공 전선과 약전류전선 사이의 이격거리는 $60\text{ cm}$이상, 고압 가공 전선과 약전류전선 사이의 이격거리는 $1.2\text{ m}$이상이어야 하므로, 모두 $75\text{ cm}$이상이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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98. 수력발전소의 발전기 내부에 고장이 발생하였을 때 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는 발전기 용량은 몇 kVA 이상인 것인가?

  1. 3000
  2. 5000
  3. 8000
  4. 10000
(정답률: 12%)
  • 수력발전소의 발전기 내부 고장 시 전로를 자동 차단하는 장치는 발전기 용량이 $10000\text{ kVA}$이상인 경우에 시설하여야 합니다.
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99. 옥내에 시설하는 저압 전선으로 나전선을 사용해서는 안되는 경우는?

  1. 금속덕트공사에 의한 전선
  2. 버스덕트공사에 의한 전선
  3. 이동 기중기에 사용되는 접촉전선
  4. 전개된 곳의 애자사용공사에 의한 전기로용 전선
(정답률: 10%)
  • 옥내 저압 전선으로 나전선을 사용할 수 없는 경우를 묻는 문제입니다. 금속덕트공사에 의한 전선은 전선 보호와 안전을 위해 반드시 절연전선을 사용해야 하며, 나전선을 사용할 수 없습니다.
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100. 사용전압이 100000V이상인 전력계통에 부속하는 전력보안 통신용 전화설비의 전화 회선 중 적어도 1회선에 하여야 하는 설비에 해당되는 것은?

  1. 무선통신보조설비
  2. 전화선에 전력용 케이블을 사용하는 전화설비
  3. 전화선에 절연전선을 사용하는 전화설비
  4. 특별고압 전선에 중첩하는 전력선 반송전화설비
(정답률: 6%)
  • 사용전압이 $100000V$이상인 전력계통의 전력보안 통신용 전화설비 중 적어도 1회선 이상 설치해야 하는 설비는 특별고압 전선에 중첩하는 전력선 반송전화설비입니다.
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